効率的なロールフォーム部品開発のための必須ヒント
ほとんどの従来型金属製造業者は、関連コストを負担する意思があれば、ほぼあらゆる部品設計の要望に対応できます。適切なロールフォーム部品であれば、追加コストや考慮事項はありません:リードタイムの増加はなく、スクラップはほぼゼロに減らせ、設計部品を効率的に高い繰り返し精度で製造できます。
この記事は、効率的でコスト効果の高い部品を作成する基本に関心のある方を支援することを目的としています。
適切な材料を選ぶ
優れた部品は適切な材料選びから始まります。材料は高品質であるべきですが、ロールフォームプロセスと意図した用途に適した材料を選ぶことが重要です。では、ロールフォームに最適な材料の種類は何でしょうか? まず、コイルまたはシート形で容易に入手可能な材料を選ぶことを目指してください。より難しい決定は、希望する半径まで曲げられる金属を選ぶことにあります。一般的に、延性が高いほど良いです。適切な材料選びに不安があれば、プロに任せてください。CAMM Metalsでは喜んでお手伝いします。
公差に関するヒント
公差に関して最も重要なことは、適切な機能性と品質期待を維持しながら、可能な限り緩く設定することです。ロールフォーム部品のさまざまなセクションにおける公差変動に影響を与える設計側面について、少し情報を提供します:
- 累積角度公差: 通常の公差範囲を超える全体寸法の変動は、累積角度公差の影響を受けます。
- 複数穴パンチング: 複数の穴をパンチングすると公差が累積します。各穴から次の穴までの公差は非常に厳しく保持できますが、最初の穴から最後の穴までの全体的な偏差は、中間のすべての許容公差の合計によって変動する可能性があります。
- 寸法保持: ロールフォームでは外側寸法をかなり正確に保持できますが、内側寸法はストリップ厚の2倍の変動を受けます。
- クラスタ穴パターン: 特に機械加工部品の末端近くでは、単一の金型に複数のパンチを使用している場合、クラスタ穴パターンをパンチングできます。これは最終的に穴間公差を非常に正確に保つことを可能にします。
- 曲げに近い穴: 曲げ上または近くにパンチングされた穴は楕円形や卵型に歪むため、設計と公差を慎重に計画してください。
ロールフォーム部品の重要なガイドライン
以下に、設計における効率とコスト効率を最大化するためのいくつかのガイドラインを示します。結局のところ、現在の製造プロセスに最適化されただけでなく、用途に完璧に適した設計を作成したいものです。もちろん、以下のガイドラインはあくまでガイドラインであり、必要に応じて曲げたり破ったりできます。
1. 深く狭いチャンネルを避ける
標準機械では、背が高く脚の長いU字チャンネルを製造することはほぼ不可能です。一般的に、深く狭いチャンネルには大径の成形ロールが必要で、調達コストが高くなります。平均的なサイズの機械では、最大深さ4インチ(約100mm)が最適です。
2. 適切な脚長を目指す
テコの原理が働かないため、短い脚は重ゲージ材料ではロールフォームがかなり困難です。また、極端に長い脚も特殊機器なしでは成形が困難です。これはヘミングや材料を自身に折り返す場合にも当てはまります。しかし、適度な中間地点があります:脚が短すぎるのが心配なら、接点から最低3倍の材料厚以上の長さを確保してください。一方、脚が長すぎると思うなら、セクションを広げるか、側壁を角度を開けてください。
3. パンチング特徴をエッジと曲げから離す
プロファイルのエッジに近すぎるパンチング特徴は、エッジや特徴自体を歪めます。これらの穴を、特徴の直径(または幅)の少なくとも1/2以上、プロファイルのエッジから離して配置してください。また、スロット、ノッチ、穴などの加工は、不適切な位置に配置するとそれ自体や部品を歪めます。問題は、曲げ線に近すぎたり(または直接その上に)、エッジに近すぎたりしたときに発生します。この問題を避けるには、穴やスロットのエッジを、最寄りの曲げの接点から少なくとも3倍の材料厚離してください。
4. 対称設計
残念ながら、非対称部品は完成段階でねじれやその他の歪みを引き起こしやすくなります。対称性を念頭に置いて部品を設計することで、歪みの確率を減らしたり排除したりできます。しかし、多くの部品は対称的に設計できません。このような場合、CAMM Metalsはロール工具設計と機械セットアップパラメータでこれらのプロジェクトに対応できます。
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